Unidad 3: Capítulo 4 La Materia.

5º Básico A y B

Material de apoyo a la Asignatura de Ciencias Naturales 3º UNIDAD Colegio De La Salle - La Reina Profesora: Liliana Sepúlveda Viveros

Laboratorio

en La

Salle – La

Reina

ESTADOS DE LA MATERIA

La materia se presenta, normalmente, en tres estados

Gas

Líquido

Sólido

La materia puede cambiar de estado mediante aportes de energía

Cambios en la temperatura conforme vamos suministrando calor.

120 –

100 –

80 –

60 –

40 –

20 –

0 –

-20 –Calor

Hielo

Agua

Vapor Ebullición

Fusión

ESTADOS DE LA MATERIA

Para explicar los hechos anteriores creamos un modelo de materia en base a tres hipótesis: 1. La materia esta hecha de partículas y vacío. 2. Las partículas están en constante movimiento. 3. Las partículas pueden enlazarse entre si.

Gases: Partículas sin enlaces y moviéndose libremente, chocando entre ellas y con las paredes del recipiente.

Gas

Líquidos: Partículas con ligeros enlaces entre ellas y, por tanto, con movimiento restringido.

Sólidos: Partículas muy próximas, fuertemente enlazadas y solamente con movimiento vibratorio.

Con el modelo anterior, la materia que conocemos, puede clasificarse en:

1. Sustancias puras. 2. Mezclas.

SUSTANCIAS PURASLas sustancias puras son aquellas que tienen propiedades físicas y químicas bien definidas como: el oro, el oxígeno, el azúcar, la sal, etc.

cristales de azúcar cristales de sal

SUSTANCIAS PURASLas sustancias puras pueden ser:

1. Elementos. Formados por átomos del mismo tipo.

2. Compuestos. Formados por la combinación de elementos. Los átomos de estos elementos están unidos en una molécula.

Por ejemplo: Cu (cobre), C (carbono), O2 (oxígeno), etc.

Por ejemplo: H2O (agua), CO2 (dióxido de carbono),etc.

Todos los elementos (átomos) conocidos se recogen, ordenados, en una tabla denominada Sistema Periódico.

87

FrFrancio

88

RaRadio

104

KuKurchatovio

89

Ac**Actinio

105

HaHahnio

5

BBoro

6

CCarbono

7

NNitrógeno

8

OOxígeno

9

FFlúor

10

NeNeón

3 4

LiLitio

BeBerilio

55

CsCesio

56

BaBario

57

La*Lantano

72

HfHafnio

73

TaTántalo

74

WWolframio

75

ReRenio

76

OsOsmio

77

IrIridio

79

AuOro

78

PtPlatino

80

HgMercurio

81

TlTalio

82

PbPlomo

83

BiBismuto

84

PoPolonio

85

AtAstato

86

RnRadón

13

AlAluminio

14

SiSilicio

15

PFósforo

16

SAzufre

17

ClCloro

18

ArArgón

11

NaSodio

12

MgMagnesio

19

KPotasio

20

CaCalcio

21

ScEscandio

22

TiT itanio

23

VVanadio

24

CrCromo

25

MnManganeso

26

FeHierro

27

CoCobalto

28

NiNíquel

29

CuCobre

30

ZnCinc

31

GaGalio

32

GeGermanio

33

AsArsénico

34

SeSelenio

35

BrBromo

36

KrCriptón

37

RbRubidio

38

SrEstroncio

39

YItrio

40

ZrCirconio

41

NbNiobio

42

MoMolibdeno

43

TcTecnecio

44

RuRutenio

45

RhRodio

46

PdPaladio

47

AgPlata

48

CdCadmio

49

InIndio

50

SnEstaño

51

SbAntimonio

52

TeTeluro

53

IYodo

54

XeXenón

HHidrógeno

1 2

HeHelio

ELEMENT OSGASEOSOS

ELEMENT OSLÍQUIDOS

ELEMENT OSSÓLIDOS

ELEMENT OSARTIFICIALES

NNITRÓGENO

7

Símbolo

Nombre

Númeroatómico

58

CeCerio

59

PrPraseodimio

60

NdNeodimio

61

PmPrometio

62

SmSamario

63

EuEuropio

64

GdGadolinio

65

Terbio

66

DyDisprosio

67

HoHolmio

68

ErErbio

69

TmTulio

70

YbYterbio

71

LuLutecio

Tb*

90

ThTorio

91

PaProtactinio

92

UUranio

93

NpNeptunio

94

PuPlutonio

95

AmAmericio

96

CmCurio

97

BkBerkelio

98

CfCalifornio

99

EsEinstenio

100

FmFermio

101

MdMendelevio

102

NoNobelio

103

LwLaurencio**

SUSTANCIAS PURAS

Los elementos más habituales en porcentaje.

SUSTANCIAS PURAS

MEZCLAS Las mezclas son sustancias que se forman al combinar dos o más elementos o compuestos en cantidades variables, sin que ocurra una reacción química. Esto significa que cada componente de la mezcla conserva sus propiedades iniciales . Ej.: Sal y agua

NaCl + H2O = salmuera

Cuando agregamos una sustancia (soluto) a otra (solvente) hacemos una mezcla. Las mezclas pueden ser heterogéneas u homogéneas

Solvente: Es la sustancia en la que se disuelve el soluto.

Soluto: Es la sustancia que "desaparece" cuando se agrega a otra, es decir que se disuelve.

Las mezclas pueden clasificarse por su aspecto visual en:

1. Homogéneas. Si no se distinguen a simple vista sus componentes.

2. Heterogéneas. Se pueden distinguir a simple vista sus componentes.

Agua con azúcar Granito

Clasificación de mezclas

Mezclas Homogéneas

Ejemplos de disoluciones

Mezclas Heterogéneas

Se distinguen fácilmente sus componentes:

Estado Sustancias Puras Mezclas

Elemento Compuesto Homogénea Heterogénea

Sólido Cobre (Cu) Sal (NaCl) Bronce (CU + Sn)

Arena con Sal

Líquido Mercurio (Hg)

Agua (H2O) Agua con Sal (H2O+ NaCl)

Leche con cereal

Gas Oxígeno (O2) Dióxido de Carbono (CO2)

Aire (O2+N2+ otros gases)

Smog

¿Sabías que?La temperatura influye en las solucionesAl azucarar un té, veremos que se disuelve mejor mientras más caliente esté el agua. En otro ejemplo, si queremos agregar azúcar a un jugo de naranja bien frío, será muy difícil disolverla. La conclusión que sacamos es que la temperatura influye en la preparación de las soluciones. La cantidad de azúcar que podamos disolver dependerá de la cantidad de azúcar, de la cantidad de agua y de la temperatura de ésta. Podemos decir entonces que a una determinada temperatura hay una cantidad máxima de soluto que se puede disolver en el solvente. Esto se denomina solubilidad. La solubilidad varía de acuerdo con la temperatura. En la mayoría de los casos aumenta.

Técnicas de separación de mezclas

Las sustancias que forman las mezclas pueden separarse por diferentes métodos.- Filtración.- Decantación.- Destilación.-Evaporación-Tamizado -Magnetismo

Filtración.Filtro de papel

Embudo

Arena

Agua

Agua + Arena

A través de materiales porosos como el papel filtro, algodón o arena se puede separar un sólido que se encuentra suspendido en un líquido. Estos materiales permiten solamente el paso del líquido reteniendo el sólido. Por ejemplo la tiza o cal con el agua

Decantación.Embudode decantación Aceite

AguaLa decantación consiste en la separación de un sólido insoluble en un líquido y también en la separación de líquidos inmiscibles de distinta densidad (como agua y aceite), basándose en el que el más ligero flota sobre el otro. (en el embudo de decantación).Por ejemplo: Aceite y agua

Destilación. Es el procedimiento más utilizado para la separación y purificación de líquidos, y es el que se utiliza siempre que se pretende separar un líquido de sus impurezas no volátiles. La separación de dos o más líquidos se basa en su diferente punto de ebullición. Por ejemplo agua destilada, aguardiente. El punto de ebullición del alcohol es menor que la del agua.

Evaporación Consiste en calentar la mezcla hasta el punto de ebullición de uno de los componentes, y dejarlo hervir hasta que se evapore totalmente. Este método se emplea si no tenemos interés en utilizar el componente evaporado. Los otros componentes quedan en el envase. Por ejemplo la sal con el agua

Cristales de sulfato de cobre obtenidos al evaporarse el disolvente. (agua)

Agua con sal

Tamizado: Este método de separación es uno de los más sencillos y consiste en hacer pasar una mezcla de sólidos, de distinto tamaño, a través de un tamiz. Los granos más pequeños atraviesan el tamiz y los más grandes son retenidos. Por ejemplo: Arena con porotos.

Magnetismo:Se fundamenta en la propiedad de que algunos materiales son atraídos por un imán. Para poder usar este método es necesario que uno de los componentes sea atraído y el resto no.Por ejemplo: alfileres en arena

Limadura de hierro con arenaAlfileres con arena

FUENTES DE ENERGÍA Las Fuentes de energía son los recursos existentes en la naturaleza de los que la humanidad puede obtener energía utilizable en sus actividades.

El origen de casi todas las fuentes de energía es el Sol, que "recarga los depósitos de energía". Las fuentes de energía se clasifican en dos grandes grupos: renovables y no renovables; según sean recursos "ilimitados" o "limitados

Las Fuentes de energía renovables son aquellas que, tras ser utilizadas, se pueden regenerar de manera natural o artificial. Algunas de estas fuentes renovables están sometidas a ciclos que se mantienen de forma más o menos constante en la naturaleza

Hidroeléctrica Solar

Eólica

Geotérmica

Biomasa

Energía eólica. Los molinos de viento se han usado desde hace muchos

siglos para moler el grano, bombear agua, u otras tareas que necesitan energía. Actualmente, estos molinos de viento se usan para producir electricidad, sobre todo en áreas expuestas a vientos frecuentes. El impacto ambiental de esta energía es bajo, aunque no es muy estético, porque desfigura el paisaje. La principal desventaja es que cuando no sopla el viento no se produce energía

Energía Solar:La captación de la radiación solar sirve tanto para transformar la

energía solar en calor (térmica), como para generar electricidad (fotovoltaica).Puede ser aprovechada de dos maneras muy diferentes , dependiendo

del sistema que la recoge. Hay paneles fotovoltaicos que captan la energía solar y la transforman en energía eléctrica y los colectores solares que captan la energía solar y la transforman en energía térmica.

Energía geotérmicaParte del calor interno de la Tierra (5.000ºC) llega a la corteza terrestre. En algunas zonas del planeta, cerca de la superficie, las aguas subterráneas pueden alcanzar temperaturas de ebullición, y, por tanto, servir para accionar turbinas eléctricas o para calentar.

Energía hidroeléctrica La energía potencial acumulada en los saltos de agua puede ser transformada en energía eléctrica. Las centrales hidroeléctricas aprovechan energía de los ríos para poner en funcionamiento unas turbinas que arrastran un generador eléctrico.

La BiomasaDesde el punto de vista energético, se considera como el conjunto de la materia orgánica, de origen vegetal o animal, que es susceptible de ser utilizada con finalidades energéticas. Incluye también los materiales procedentes de la transformación natural o artificial de la materia orgánica.

Energía mareomotriz. Es proporcionada por las mareas la cual se aprovecha para producir electricidad. Esta es una energía muy limpia, pero plantea algunos problemas por resolver, sobre todo a la hora de construir grandes instalaciones, por el impacto visual y estructural sobre el paisaje costero, y un efecto negativo sobre la flora y la fauna.

Energías no renovables Son aquellas fuentes de energía que tienen un carácter limitado en el tiempo y cuyo consumo implica su desaparición en la naturaleza sin posibilidad de renovación. Suponen en torno al 80 % de la energía mundial.

Combustibles FósilesSe formaron hace millones de años a partir de restos orgánicos de plantas y animales muertos. Entre ellos encontramos el carbón, petróleo y gas natural.

El carbón Se formó a partir de material vegetal. Muchas veces se pueden distinguir vetas de madera o improntas de hojas que permiten reconocer su origen.

El petróleoSe formó como resultado de un complejo proceso físico-químico en el interior de la tierra, que, debido a la presión y las altas temperaturas, se van descomponiendo las materias orgánicas que estaban formadas especialmente por fitoplancton y el zooplancton marinos, así como por materia vegetal y animal, que se fueron depositando en el pasado en lechos de los grandes lagos, mares y océanos.

El gas natural Es una de las varias e importantes fuentes de energía no renovables formada por una mezcla de gases ligeros que se encuentra en yacimientos de petróleo.

Energía Nuclear: El núcleo atómico de elementos pesados como el uranio, puede ser desintegrado (fisión nuclear) y liberar energía radiante y cinética. Las centrales termonucleares aprovechan esta energía para producir electricidad mediante turbinas de vapor de agua.

Energía nuclear incontrolada en una bomba atómica Energía nuclear controlada en una

central nuclear

Efectos negativos de recursos no renovables:

La lluvia ácida: afecta irreversiblemente a los ecosistemas. Efecto invernadero : calentamiento del planeta y consecuencia del cambio climático. Vertidos contaminantes : producidos por los combustibles fósiles. Residuos radiactivos peligrosos: generados en el proceso de fisión nuclear. Accidentes y escapes: tanto en la producción como en el transporte.

http://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/energia/hidraulica.htm?4&1

http://www.energiaparachile.cl/

http://www.youtube.com/watch?v=fLKy8aYHylU

Algunos enlaces

Nuestros agradecimientos por fotos tomadas a Mauricio Fernández.